KR20020064657A

KR20020064657A - Charger and formation apparatus using the charger

Info

Publication number: KR20020064657A
Application number: KR1020020001757A
Authority: KR
Inventors: 오노시게오; 야마모토류이치; 기타가와유스케; 야마노이가즈야; 기야마다다시; 이데노리타케; 다카하시미치아키; 미츠하시도시히코; 히로사키사토루; 사토마사히로; 고이즈미히로미츠
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2002-08-09
Also published as: KR100624498B1; CN1369748A; US6594461B2; TWI223133B; CN100392525C; US20020154922A1

Abstract

PURPOSE: An image forming device using a charger is provided to stably charge the surface of an image receptor with electricity by preventing adhesion of toner or foreign matters on the charger. CONSTITUTION: A charger(21) is composed of a cylindrical rotation tube contacted with an image receptor on which a toner image is formed, the rotation tube to which a predetermined charge bias is applied, and a driving unit for driving the rotation tube at the predetermined peripheral speed. The charger uniformly charges the surface of the image receptor. When the peripheral speed of the image receptor is V1 and the peripheral speed of the rotation tube is V2, the peripheral speed of the rotation tube divided by the peripheral speed of the image receptor is to be over 1.01 and less than 1.10.

Description

Charging apparatus and image forming apparatus using the same {CHARGER AND FORMATION APPARATUS USING THE CHARGER}

1. 발명의 분야1. Field of Invention

본 발명은 전자 사진 복사기나 레이저 빔 프린터와 같은 화상 형성 장치에서 토너 화상이 형성되는 감광체 드럼 등의 화상 수용체의 표면을 균일한 전위로 대전시키기 위한 대전 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 이 화상 수용체의 표면 및 대전 장치의 표면을 장기간 청결한 상태로 유지하기 위한 개량에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for charging the surface of an image receptor such as a photosensitive drum on which a toner image is formed in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer to a uniform electric potential. It relates to an improvement for keeping the surface of the and the surface of the charging device in a clean state for a long time.

2. 관련 기술의 설명2. Description of related technology

전자 사진 복사기나 레이저 빔 프린터에서는, 감광체 드럼 등의 화상 수용체의 표면이 균일하게 대전되고 나서 화상 정보에 대응하여 광에 노출되고, 또한 전정 잠상(electrostatic latent image)이 토너로 현상되어 가시 화상의 토너 화상을 형성하고, 최종적으로 토너 화상이 중간 전사체 또는 기록 시트와 같은 화상 수용체에 전사되어 기록 화상을 형성한다. 여기서, 감광체 드럼의 표면을 균일하게 대전시키는 대전 장치로서, 비접촉형의 코로나 대전 장치가 종종 사용되어 왔지만, 코로나 방전에 의해 생성되는 오존이 환경이나 인체에 악영향을 미치기 쉽기 때문에 최근에는 화상 수용체에 직접 접촉시켜 사용하는 대전 장치로의 교체가 급격히 진행되고 있다.In an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, the surface of an image receptor such as a photosensitive drum is uniformly charged and then exposed to light in response to image information, and an electrostatic latent image is developed with a toner to produce a visible image toner. An image is formed, and finally, the toner image is transferred to an image receptor such as an intermediate transfer member or a recording sheet to form a recorded image. Here, as a charging device for uniformly charging the surface of the photosensitive drum, a non-contact corona charging device has often been used, but recently, since ozone generated by corona discharge tends to adversely affect the environment and the human body, it has recently been directly applied to the image receptor. The replacement of the charging device used by contact is progressing rapidly.

지금까지, 이 종류의 접촉형 대전 장치로서, 도전성의 축 코어 부재의 주위가 도전성 고무로 피복되고 이 도전성 고무가 소정의 접촉 압력으로 감광체 드럼의 표면에 접촉되도록 하는 대전 롤(charge roll)이 알려져 있다. 이러한 대전 롤에서는, 도전성 고무와 감광체 드럼 사이에 미소 간극이 형성되고 이 미소 간극에 발생하는 방전에 의해 감광체 드럼에 전하가 부여된다. 그렇지만, 이 대전 롤에서는, 도전성 고무층이 접촉 압력에 의해 변형되므로, 도전성 고무를 감광체 드럼과 균일하게 접촉시키는 것이 곤란하고, 접촉의 불균일성 때문에 감광체 드럼 상에 대전 불균일이 생기는 결점이 있다.Until now, as this type of contact type charging device, a charge roll is known in which the periphery of the conductive shaft core member is covered with conductive rubber and the conductive rubber is brought into contact with the surface of the photosensitive drum at a predetermined contact pressure. have. In such a charging roll, a small gap is formed between the conductive rubber and the photosensitive drum, and electric charge is applied to the photosensitive drum by the discharge generated in the small gap. However, in this charging roll, since the conductive rubber layer is deformed by the contact pressure, it is difficult to bring the conductive rubber into uniform contact with the photosensitive drum, and there is a disadvantage in that charging nonuniformity occurs on the photosensitive drum due to the nonuniformity of the contact.

따라서, JP-A-4-232977, JP-A-5-72869 등에서는 실린더형으로 형성된 회전 튜브가 감광체 드럼과 접촉되도록 하는 구성을 갖는 대전 장치가 개시되어 있다. 구체적으로, 소정의 저항값을 갖는 이 회전 튜브는 감광체 드럼과 접촉되고 회전 튜브에 급전(給電)하는 도전성의 축 코어 부재가 회전 튜브를 관통하도록 회전 튜브에 배치되어 DC 바이어스 전압이 축 코어 부재에 인가된다. 이러한 구성에 따라, 회전 튜브는 감광체 드럼의 외주면에 유연하게 적응하고, 또한, 바이어스 전압이 공급됨에 따라 회전 튜브 자체가 감광체 드럼의 외주면에 정전 흡착됨으로써, 회전 튜브와 감광체 드럼을 서로 균일하게 접촉시킬 수 있고, 도전성 고무층이 감광체 드럼의 표면에 대하여 가압되는 관련 기술과 비교하여 감광체 드럼을 균일하게 대전시킬 수 있다.Therefore, in JP-A-4-232977, JP-A-5-72869 and the like, a charging device having a configuration in which a rotating tube formed in a cylindrical shape is in contact with a photosensitive drum is disclosed. Specifically, this rotating tube having a predetermined resistance value is disposed in the rotating tube so that a conductive shaft core member contacting the photosensitive drum and feeding the rotating tube passes through the rotating tube so that a DC bias voltage is applied to the shaft core member. Is approved. According to this configuration, the rotating tube is flexibly adapted to the outer circumferential surface of the photosensitive drum, and the rotating tube itself is electrostatically adsorbed to the outer circumferential surface of the photosensitive drum as the bias voltage is supplied, thereby making the rotating tube and the photosensitive drum uniformly contact each other. It is possible to uniformly charge the photosensitive drum in comparison with the related art in which the conductive rubber layer is pressed against the surface of the photosensitive drum.

JP-A-11-125956에 개시된 대전 장치는 도전성 축 코어 부재의 주위에 배치된 도전성 발포체층(conductive foam layer) 및 이 발포체층의 주위에 접착된 회전 튜브를 포함하고, 발포체층의 경도가 매우 연하게 설정됨으로써, 회전 튜브가 감광체 드럼과 유연하게 접촉하게 된다. 따라서, 이 공보에 개시된 대전 장치에서도, 소정 크기의 바이어스 전압을 축 코어 부재에 인가함으로써 감광체 드럼을 균일하게 대전시킬 수 있다.The charging device disclosed in JP-A-11-125956 includes a conductive foam layer disposed around the conductive shaft core member and a rotating tube bonded around the foam layer, and the hardness of the foam layer is very high. By being soft, the rotating tube is in flexible contact with the photosensitive drum. Therefore, even in the charging device disclosed in this publication, the photosensitive drum can be uniformly charged by applying a bias voltage of a predetermined magnitude to the shaft core member.

그렇지만, 이러한 종류의 대전 장치를 사용하는 전자 사진 복사기 등에서, 감광체 드럼의 표면에 형성된 정전 잠상이 토너로 현상되어 토너 화상이 화상 수용체에 전사됨으로써, 감광체 드럼의 표면에 전사되지 않은 잔류 토너, 용지 가루 등이 감광체 드럼의 표면에 쉽게 부착된다. 마찰 대전량 및 유동성을 조정하기 위해실리카, 알루미나 등의 미립자가 토너에 첨가된다. 감광체 드럼 상에 토너 화상이 형성되는 경우, 외부 첨가물이 감광체 드럼 상에 부착된다. 또한, 토너 및 캐리어가 혼합된 2중 성분 현상제가 전정 잠상의 현상제로서 사용되는 경우, 캐리어는 감광체 드럼의 표면에 부착될 수 있다.However, in an electrophotographic copying machine or the like using this kind of charging device, the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor drum is developed with a toner so that the toner image is transferred to the image receptor, so that the residual toner and paper powder not transferred to the surface of the photoconductor drum And the like easily adhere to the surface of the photosensitive drum. Fine particles, such as silica and alumina, are added to the toner to adjust the triboelectric charge amount and fluidity. When a toner image is formed on the photosensitive drum, an external additive is attached on the photosensitive drum. In addition, when a two-component developer mixed with toner and a carrier is used as a developer for the latent vestibular image, the carrier may be attached to the surface of the photosensitive drum.

따라서, 감광체 드럼으로부터 이 감광체 드럼과 직접 접촉되는 대전 장치의 표면으로 이물질이 쉽게 전이되고, 토너 등이 대전 장치의 표면에 부착되는 경우, 부착 부분에만 방전이 비정상화되고 감광체 드럼의 표면 전위는 높아지는 경향이 있다. 캐리어와 같은 비교적 큰 입자 직경의 이물질이 부착되는 경우, 감광체 드럼의 대전 실패가 발생한다. 즉, 감광체 드럼의 표면 전위에 불균일이 발생하고 현상량에 차이가 나타나기 때문에, 특히 중간조 화상(halftone image)을 현상하려고 하면 농도의 불균일이 뚜렷해진다.Therefore, when foreign matter is easily transferred from the photosensitive drum to the surface of the charging device in direct contact with the photosensitive drum, and toner or the like adheres to the surface of the charging device, the discharge becomes abnormal only at the attachment portion and the surface potential of the photosensitive drum becomes high. There is a tendency. When foreign matter of a relatively large particle diameter, such as a carrier, is attached, charging failure of the photosensitive drum occurs. In other words, unevenness occurs in the surface potential of the photosensitive drum, and a difference occurs in the amount of development. Therefore, when trying to develop a halftone image, the density unevenness becomes apparent.

외부 첨가물은 토너 및 캐리어와 비교하여 매우 작다. 따라서, 외부 첨가물이 대전 장치의 표면에 어느 정도 부착되는 경우, 이는 대전 성능 자체에 크게 영향을 미치지 않는다. 그렇지만, 대전 장치가 이 대전 장치의 표면에 부착된 외부 첨가물과 토너 모두와 함께 반복적으로 회전한다면, 외부 첨가물을 코어로 하여 토너는 대전 장치의 표면에 고착되는 경향이 있다. 고착된 토너는 감광체 드럼의 표면에 스트라이프 형상으로 전이되고 결국에는 감광체 드럼의 표면에 박막 형상으로 확산된다. 이와 같은 대전 장치 및 감광체 드럼에 대한 토너의 고착은 소위 필르밍(filming) 현상으로 불린다. 필르밍 현상이 발생하면, 형성된 화상에 농도 불균일 또는 스트라이프가 발생하여 화상 품질이 현저하게 저하된다.The external additives are very small compared to the toner and the carrier. Therefore, when the external additives are attached to the surface of the charging device to some extent, this does not greatly affect the charging performance itself. However, if the charging device rotates repeatedly with both the external additive and toner attached to the surface of the charging device, the toner tends to stick to the surface of the charging device with the external additive as a core. The fixed toner is transferred into a stripe shape on the surface of the photosensitive drum and eventually diffuses in a thin film shape on the surface of the photosensitive drum. The fixing of toner to such a charging device and a photosensitive drum is called a so-called filming phenomenon. When the filming phenomenon occurs, density unevenness or stripe occurs in the formed image, so that the image quality is significantly reduced.

이러한 문제의 발생을 피하기 위해, 종래의 복사기나 프린터 등은 토너 화상 전사부와 대전 장치 사이에 배치된 감광체 드럼의 표면을 클리닝하는 클리너를 포함하여, 감광체 드럼에 부착된 토너, 캐리어 등의 이물질이 대전 장치의 앞에서 회수되도록 하는 것이 일반적이다. 그렇지만, 클리너는 토너 등의 이물질을 감광체 드럼의 표면으로부터 제거하는 동시에 감광체 드럼의 표면의 감광체층을 벗겨냄으로써, 감광체 드럼의 수명을 단축시키는 문제가 있다. 특히 클리닝 블레이드가 감광체 드럼의 표면에 대하여 가압되는 타입의 클리너에서 이 문제가 현저하다. 감광체 드럼에 클리너가 형성되는 경우, 클리너에 의해 회수된 폐 토너의 회수 박스의 용량을 크게 설정하면 화상 형성 장치 자체는 대형화되고, 특히 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 각 색의 토너마다 감광체 드럼을 갖는 소위 탠덤(tandem)형 풀컬러 복사기에서 폐해가 크다. 특히, 최근에, 풀컬러 레이저 프린터의 소형화를 목적으로 작은 직경의 감광체 드럼이 채용되고 감광체 드럼 주위의 스페이스는 현저하게 협소화되고 있다. 또한, 토너 화상의 전사 효율을 높이기 위한 토너의 개량이 진행되고 있다. 예를 들면, 후술하는 구형 토너가 그 경우이고, 이 토너는 단순히 클리닝 블레이드가 제공되는 경우에 감광체 드럼으로부터 제거되기 어렵다. 따라서, 감광체 드럼에 대하여 클리너를 설치하지 않은 소위 클리너리스 구조에 대한 필요성이 높아지고, 전술한 대전 장치에 대한 토너의 부착, 필르밍 현상의 발생은 클리너리스 화상 형성 장치를 실현하기 위해 해결돼야 할 상당히 중요한 문제이다.In order to avoid such a problem, a conventional copier, a printer, and the like include a cleaner for cleaning the surface of the photosensitive drum disposed between the toner image transfer unit and the charging device, so that foreign matter such as toner, carrier, etc. attached to the photosensitive drum is removed. It is common to allow recovery from the front of the charging device. However, the cleaner has a problem of shortening the life of the photosensitive drum by removing foreign substances such as toner from the surface of the photosensitive drum and peeling off the photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum. This problem is particularly noticeable with cleaners of the type in which the cleaning blades are pressed against the surface of the photosensitive drum. In the case where the cleaner is formed on the photosensitive drum, when the capacity of the collection box of the waste toner collected by the cleaner is set large, the image forming apparatus itself becomes larger, and in particular, the photosensitive drum is formed for each toner of yellow, magenta, cyan and black. In the so-called tandem type full color copier having a large amount of damage. In particular, in recent years, a small diameter photosensitive drum has been adopted for the purpose of miniaturizing a full color laser printer, and the space around the photosensitive drum has been significantly narrowed. In addition, improvements have been made to toner for increasing the transfer efficiency of the toner image. For example, a spherical toner, which will be described later, is the case, and this toner is hard to be removed from the photosensitive drum simply when a cleaning blade is provided. Therefore, the necessity for a so-called cleanerless structure in which no cleaner is provided for the photosensitive drum is increased, and the occurrence of toner adhesion and peeling phenomenon to the charging device described above is considerably solved to realize the cleanerless image forming apparatus. It is an important issue.

따라서, 본 발명의 목적은, 토너, 캐리어 등의 이물질이 대전 장치에 부착되는 것을 방지하고 필르밍 현상이 감광체 드럼과 같은 화상 수용체에 발생하는 것을 방지하여 장기간 화상 수용체의 표면을 안정적으로 대전시킬 수 있는 대전 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to prevent foreign substances such as toner, carrier, and the like from adhering to a charging device, and to prevent the phenomenon of peeling from occurring on an image receptor such as a photoconductive drum, thereby stably charging the surface of the image receptor for a long time. It is to provide a charging device.

즉, 본 발명은, 화상 수용체의 표면을 균일하게 대전시키는 대전 장치로서, 토너 화상이 형성되는 화상 수용체와 접촉되고, 소정의 대전 바이어스가 인가되는 원통형 회선 튜브와, 상기 회전 튜브를 소정의 주변 속도로 구동하는데 적합한 구동부를 포함하고,That is, the present invention is a charging device for uniformly charging the surface of an image receptor, comprising: a cylindrical conduit tube in contact with an image receptor in which a toner image is formed, and to which a predetermined charging bias is applied; A driving unit suitable for driving with

1.01 ＜ (V2/V1) ≤ 1.101.01 <(V2 / V1) ≤ 1.10

- 식 중, V1은 상기 화상 수용체의 주변 속도, V2는 상기 회전 튜브의 주변 속도 - 의 관계를 만족시키는 대전 장치를 제공한다.In the formula, V1 provides a charging device that satisfies the relationship between the peripheral speed of the image receptor and V2 the peripheral speed of the rotating tube.

대전 장치에 부착된 토너 및 캐리어의 이물질은, 본래, 정전 잠상이 현상되는 경우에 감광체 드럼과 같은 화상 수용체에 부착되고, 이 이물질은 대전 장치와 화상 수용체간의 접촉 영역에서 대전 장치로 전이된다. 즉, 서로 접촉되는 동안 화상 수용체와 대전 장치의 회전 튜브 사이에 속도차가 생기면, 화상 수용체와 회전 튜브에 부착되는 동안 진행되는 이물질 사이에 속도차가 존재하기 때문에, 이 이물질은 회전 튜브에 부착되기 어려워진다. 캐리어 등이 회전 튜브에 부착되면, 캐리어 등이 부착되는 부분은 화상 수용체와의 접촉 영역을 재차 통과함으로써, 부착된 이물질은 회전 튜브의 표면에서 제거되고 이물질이 회전 튜브에 연속적으로 부착되는 것을 가능한 한 방지할 수 있다. 본 발명자들은 실험을 행하였고, 화상수용체의 주변 속도(V1)에 대한 회전 튜브의 주변 속도(V2)의 속도비가 1.01보다 큰 경우, 회전 튜브의 표면에 이물질이 부착되는 것을 억제할 수 있고 반점 모양의 화상 오염이 없는 양호한 기록 화상을 얻을 수 있다는 것을 인지했다.The foreign matter of the toner and the carrier attached to the charging device is originally attached to an image receptor such as a photosensitive drum when an electrostatic latent image is developed, and the foreign matter is transferred to the charging device in the contact area between the charging device and the image receptor. That is, if a speed difference occurs between the image receptor and the rotating tube of the charging device during contact with each other, this foreign matter becomes difficult to attach to the rotating tube because there is a speed difference between the image receptor and the foreign matter that proceeds while being attached to the rotary tube. . When the carrier or the like is attached to the rotary tube, the portion to which the carrier or the like is attached passes again through the contact area with the image receptor, so that the attached foreign matter is removed from the surface of the rotary tube and the foreign matter can be continuously attached to the rotary tube. It can prevent. The inventors have conducted experiments, and when the speed ratio of the peripheral speed (V2) of the rotating tube to the peripheral speed (V1) of the image receptor is greater than 1.01, it is possible to suppress the adhesion of foreign matter on the surface of the rotating tube and spot shape It was recognized that a good recorded image without image contamination of can be obtained.

한 편, 양자의 속도차가 너무 크면, 화상 수용체와 회전 튜브 사이에 끼워진 토너에 큰 전단 응력이 작용하기 때문에, 회전 튜브와 화상 수용체의 표면에 토너가 쉽게 고착된다. 본 발명자들은 또한 실험을 행하였고, 화상 수용체의 주변 속도(V1)에 대한 회전 튜브의 주변 속도(V2)의 속도비가 1.10 이하인 경우, 화상 수용체와 회전 튜브의 표면에의 토너의 부착, 즉, 필르밍 현상의 발생은 억제될 수 있고 화상 품질의 불균일이 없는 양호한 기록 화상이 형성될 수 있다는 것을 인지했다.On the other hand, if the speed difference between them is too large, a large shear stress acts on the toner sandwiched between the image receptor and the rotary tube, and the toner easily adheres to the surface of the rotary tube and the image receptor. The inventors also conducted an experiment and, when the speed ratio of the peripheral speed V2 of the rotating tube to the peripheral speed V1 of the image receptor was 1.10 or less, adhesion of the toner to the surface of the image receptor and the rotating tube, that is, peeling It has been recognized that the occurrence of the rumming phenomenon can be suppressed and a good recorded image can be formed without unevenness of image quality.

본 발명은, 토너 화상이 형성되는 화상 수용체와 접촉되는 동안 회전하고 이 화상 수용체의 표면을 균일하게 대전시키는 대전 장치로서, 상기 화상 수용체와 접촉되고 소정의 대전 바이어스가 인가되는 원통형 회전체, 및 이 회전체를 관통하는 축 코어 부재를 포함하고,The present invention relates to a charging device that rotates while being in contact with an image receptor on which a toner image is formed, and uniformly charges the surface of the image receptor, comprising: a cylindrical rotating body in contact with the image receptor and applied with a predetermined charging bias, and A shaft core member penetrating the rotating body,

Rz/Sm ≤ 1 × 10^-2 Rz / Sm ≤ 1 × 10 ^-2

- 식 중, Rz(㎛)는 회전체의 표면 거칠기, Sm(㎛)은 오목부와 볼록부간의 평균 간격 - 의 관계를 만족시키는 대전 장치를 제공한다.In the formula, Rz (µm) provides a charging device that satisfies the relationship between the surface roughness of the rotating body, and Sm (µm) the average spacing between the concave portion and the convex portion.

또한, 본 발명은, 토너 화상이 형성되는 화상 수용체와 접촉되는 동안 회전하고 이 화상 수용체의 표면을 균일하게 대전시키는 대전 장치로서, 상기 화상 수용체와 접촉되고 소정의 대전 바이어스가 인가되는 원통형 회전 튜브와, 이 회전 튜브를 관통하는 축 코어 부재와, 이 축 코어 부재의 주위에 배치되어 상기 화상 수용체에 대하여 회전 튜브를 가압하는 탄성체를 포함하고,Further, the present invention is a charging device that rotates while being in contact with an image receptor on which a toner image is formed and uniformly charges the surface of the image receptor, comprising: a cylindrical rotating tube in contact with the image receptor and to which a predetermined charging bias is applied; A shaft core member penetrating the rotating tube, and an elastic body disposed around the shaft core member to press the rotating tube against the image receptor,

Rz/Sm ≤ 1 × 10^-2 Rz / Sm ≤ 1 × 10 ^-2

- 식 중, Rz(㎛)는 회전 튜브의 표면 거칠기, Sm(㎛)은 오목부와 볼록부간의 평균 간격 - 의 관계를 만족시키는 대전 장치를 제공한다.Wherein Rz (µm) is the surface roughness of the rotating tube, Sm (µm) provides the charging device that satisfies the relationship between the average spacing between the concave and the convex portions.

도 1은 본 발명에 따른 대전 장치를 사용한 풀컬러 레이저 빔 프린터의 구성을 나타내는 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a full color laser beam printer using a charging device according to the present invention;

도 2는 본 발명이 적용되는 대전 장치를 나타내는 개략도.2 is a schematic view showing a charging device to which the present invention is applied.

도 3은 대전 장치, 감광체 드럼 및 기어 드라이브간의 관계를 나타내는 도면.3 shows a relationship between a charging device, a photosensitive drum and a gear drive;

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11, 12, 13, 14 감광체 드럼 21, 22, 23, 24 대전 장치11, 12, 13, 14 photosensitive drum 21, 22, 23, 24 charging device

210 회전 튜브 211 축 코어 부재210 rotating tube 211 shaft core member

212 탄성체212 elastomer

첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 대전 장치 및 이 대전 장치를 사용한 화상 형성 장치를 설명한다.Referring to the accompanying drawings, a charging apparatus according to the present invention and an image forming apparatus using the charging apparatus will be described.

도 1은 본 발명에 따른 대전 장치를 포함하는 풀컬러 레이저 빔 프린터를 나타낸다. 도 1에서, 화살표는 회전 부재의 회전 방향을 나타낸다.1 shows a full color laser beam printer comprising a charging device according to the invention. In Fig. 1, the arrow indicates the direction of rotation of the rotating member.

도 1에 도시된 바와 같이, 풀컬러 프린터는, 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K)용의 감광체 드럼(화상 수용체)(11, 12, 13, 14)을 갖는 화상 형성 유닛(1, 2, 3)과, 이 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 접촉되는 1차 대전용의 대전 장치(21, 22, 23, 24)와, 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 컬러의 레이저 광(31, 32, 33, 34)을 조사하는 레이저 광학 유닛(노광 장치)과, 현상 장치(41, 42, 43, 44)와, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 중 2개의 감광체 드럼(11, 12)과 접촉되는 제 1의 1차 중간 전사 드럼(중간 전사체) 및 다른 2개의 감광체 드럼(13, 14)과 접촉되는 제 2의 1차 중간 전사 드럼(중간 전사체)(52)과, 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)과 접촉되는 2차 중간 전사 드럼(중간 전사체)(53)과, 이 2차 중간 전사 드럼(53)과 접촉되는 최종 전사 롤(전사 부재)(60)로 구성된 주요부를 포함한다.As shown in Fig. 1, a full-color printer uses photosensitive drums (image receptors) 11, 12, 13 and 14 for cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black (K). The image forming units 1, 2, 3 having, the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 for primary charge contacting the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, and cyan C , A laser optical unit (exposure device) for irradiating laser lights 31, 32, 33, 34 of magenta (M), yellow (Y) and black (K) colors, and developing devices (41, 42, 43, 44). ), A first primary intermediate transfer drum (intermediate transfer body) in contact with two photosensitive drums 11 and 12 of the photosensitive drums 11, 12, 13, and 14 and the other two photosensitive drums 13, 14. ) The second primary intermediate transfer drum (intermediate transfer member) 52 in contact with the second intermediate intermediate transfer drum (intermediate transfer member) in contact with the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 ) 53 and a main portion composed of a final transfer roll (transfer member) 60 in contact with the secondary intermediate transfer drum 53. The.

감광체 드럼(11, 12, 13, 14)은 공통의 접촉 평면을 갖도록 일정한 간격으로 배치된다. 제 1의 1차 중간 전사 드럼(51) 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(52)은 이의 회전 샤프트가 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 샤프트와 평행하고 경계로서 소정의 대칭면에 대하여 서로 면대칭이 되도록 배치된다. 또한, 2차 중간 전사 드럼(53)은 이의 회전 샤프트가 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 샤프트와 평행하도록 배치된다.The photosensitive drums 11, 12, 13, 14 are arranged at regular intervals to have a common contact plane. The first primary intermediate transfer drum 51 and the second primary intermediate transfer drum 52 have their rotating shafts parallel to the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 shaft and with respect to a given symmetry plane. It is arranged to be face symmetric with each other. In addition, the secondary intermediate transfer drum 53 is arranged such that its rotating shaft is parallel with the photosensitive drum 11, 12, 13, 14 shaft.

각 컬러에 대한 화상 정보에 대응하는 신호는 화상 처리 유닛(도시되지 않음)에 의해 래스터링되어 레이저 광학 유닛에 입력된다. 레이저 광학 유닛은 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 컬러의 레이저 광(31, 32, 33, 34)을 변조하고, 이 변조된 광을 대응하는 컬러의 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)에 조사한다.A signal corresponding to image information for each color is rasterized by an image processing unit (not shown) and input to the laser optical unit. The laser optical unit modulates the laser lights 31, 32, 33, 34 of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) colors, and modulates the modulated light with the corresponding color photosensitive member. The drums 11, 12, 13 and 14 are irradiated.

알려진 전자 사진 방식에 의한 각 컬러에 대한 화상 형성 프로세스가 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)의 주위에서 행해진다. 먼저, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)으로서 직경 20mm의 OPC 감광체를 사용하는 각 감광체 드럼이 사용되고 이 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)은 95mm/sec(V1)의 회전 속도로 회전된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)의 표면은, 예를 들면, 약 -800V DC의 전압을 대전 장치(21, 22, 23, 24)에 인가함으로써 약 -300V로 균일하게 대전된다. 본실시예에서, DC 성분만이 대전 장치에 인가되지만, AC 성분이 DC 성분에 중첩될 수도 있다.An image forming process for each color by a known electrophotographic method is performed around the photosensitive drums 11, 12, 13, 14. First, each photosensitive drum using an OPC photosensitive member having a diameter of 20 mm as the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 is used, and the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 are rotated at a rotational speed of 95 mm / sec (V1). Is rotated. As shown in Fig. 1, the surface of the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 is approximately-by applying a voltage of about -800V DC to the charging device 21, 22, 23, 24, for example. Uniformly charged at 300V. In this embodiment, only the DC component is applied to the charging device, but the AC component may overlap the DC component.

노광 장치로서의 레이저 광학 유닛은 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K)의 컬러에 대응하는 레이저 광(31, 32, 33, 34)을 균일한 표면 전위를 구비한 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)의 표면에 조사하여, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상의 화상 노광부의 표면 전위는 약 -60V 이하로 소거된다.The laser optical unit as an exposure apparatus is provided with uniform surface potential for laser light 31, 32, 33, 34 corresponding to the colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black (K). By irradiating the surface of the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, the surface potential of the image exposure part on the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 is erased to about -60V or less.

감광체 드럼(11, 12, 13, 14)의 표면에 형성된 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K)의 컬러에 대응하는 정전 잠상은 대응하는 컬러의 현상 장치(41, 42, 43, 44)에 의해 현상되고, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 컬러의 토너 화상으로서 가시화된다. 본 실시예에서, 현상 장치(41, 42, 43, 44)는 2중 성분 현상 시스템을 채용하고 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 컬러의 토너 및 캐리어로 각각 구성된 현상제로 충전된다. 토너가 토너 보급 장치(도시되지 않음)로부터 공급되는 경우, 공급된 토너는 오거(auger; 404)에 의해 충분히 캐리어와 교반되어 마찰 대전된다. 소정의 각도로 배치된 복수의 자극(magnetic pole)을 포함하는 자석 롤(도시되지 않음)이 현상 롤(401)에 고정 배치된다. 현상제를 현상 롤(401)에 반송하는 패들(403)에 의해 현상 롤(401)의 표면 근방에 반송된 현상제는 현상제 양 조절 부재(402)에 의해 현상부에 반송된 현상제의 양이 조절된다. 본 실시예에서, 현상제의 양은 30∼50g/m²이고 이 때 현상 롤(401)에 존재하는 토너의 대전량은 약 20∼-35μC/g이다.The electrostatic latent images corresponding to the colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) formed on the surfaces of the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 are developed devices 41 of corresponding colors. , 42, 43, 44, and visualized as toner images of cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black (K) colors on the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 do. In the present embodiment, the developing devices 41, 42, 43, 44 employ a two-component developing system, and use toners and carriers of cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black (K) colors. It is filled with each configured developer. When the toner is supplied from a toner replenishing device (not shown), the supplied toner is sufficiently stirred with the carrier by an auger 404 to be triboelectrically charged. A magnet roll (not shown) including a plurality of magnetic poles arranged at a predetermined angle is fixedly disposed on the developing roll 401. The developer conveyed near the surface of the developing roll 401 by the paddle 403 conveying the developer to the developing roll 401 is the amount of the developer conveyed to the developing unit by the developer amount adjusting member 402. This is regulated. In this embodiment, the amount of the developer is 30 to 50 g / m ^2, and the charge amount of the toner present in the developing roll 401 is about 20 to 35 μC / g.

현상 롤(401)로 공급되는 토너는 자석 롤의 자력에 의해 캐리어와 토너로 이루어진 자기 브러시 형태이고 이 자기 브러시는 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 접촉된다. AC+DC의 현상 바이어스 전압이 현상 롤(401)에 인가되어 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)에 형성된 정전 잠상을 현상 롤(401) 상의 토너에 현상함으로써, 토너 화상을 형성한다. 본 실시예에서, 현상 바이어스 전압은 4kHz, 1.5kVpp 및 -230V의 DC를 이룬다.The toner supplied to the developing roll 401 is in the form of a magnetic brush made of a carrier and a toner by the magnetic force of the magnetic roll, which is in contact with the photosensitive drums 11, 12, 13, 14. A developing bias voltage of AC + DC is applied to the developing roll 401 to develop the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 11, 12, 13, and 14 onto the toner on the developing roll 401, thereby forming a toner image. In this embodiment, the developing bias voltage is DC of 4kHz, 1.5kVpp and -230V.

토너로서, 거의 구형 모양을 갖는 소위 "구형 토너"가 사용되고 이의 평균 입자 직경은 약 3∼10μm이다. "구형 토너"는 다음과 같다: 예를 들면, 히타치 세이사쿠쇼(Hitachi Seisakusho)가 제작한 주사 전자 현미경 FE-SEM(S=800)을 사용하여 배율 500배로 확대한 100개의 토너 화상을 무작위로 샘플링하고, 이 화상 정보를 인터페이스를 통해서 니코레(Nikore)가 제작한 분석용 화상 분석기에 도입하고, 다음의 식에 따라 계산하여 밝혀진 값으로 정의된 형상 계수값(MLS2)은 100∼140이다. 통상의 혼련 분쇄법(kneading crushing method)에 의해 제작된 토너의 형상음 부정형이고 MLS2는 약 140∼160이다.As the toner, a so-called "spherical toner" having an almost spherical shape is used and its average particle diameter is about 3 to 10 mu m. The "spherical toner" is as follows: For example, 100 toner images magnified at 500 times magnification using a scanning electron microscope FE-SEM (S = 800) manufactured by Hitachi Seisakusho were randomly selected. The shape coefficient value (MLS2) defined by the value which was sampled, this image information was introduce | transduced into the analysis image analyzer manufactured by Nikore through the interface, and calculated by the following formula is 100-140. The tonal shape irregularities of the toner produced by the usual kneading crushing method and the MLS2 are about 140 to 160.

MLS2 = {(토너 입자의 절대 최대 길이) × 2}MLS2 = {(absolute maximum length of toner particles) × 2}

/ {(토너 입자의 투영 면적) × π × 1/4 × 100}/ {(Projection area of toner particles) × π × 1/4 × 100}

이러한 구형 토너는 감광체 드럼으로부터의 이산성 및 후술하는 토너 화상의 1차 전사가 양호하고, 전사 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 130 이하의 형상 인자값을 갖는 토너는 감광체 드럼에 클리너가 제공되지 않는 소위 클리너리스 구조를 실현하는데 최적이다.This spherical toner has good discreteness from the photosensitive drum and the primary transfer of the toner image described later, and can improve the transfer efficiency. In particular, a toner having a shape factor value of 130 or less is optimal for realizing a so-called cleanerless structure in which no cleaner is provided in the photosensitive drum.

다음으로, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)에 형성된 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 컬러의 토너 화상은 제 1의 1차 중간 전사 드럼(51) 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(52) 상에 정전기적으로 1차 전사된다. 감광체 드럼(11, 12) 상에 형성된 시안(C) 및 마젠타(M) 컬러의 토너 화상은 제 2 1차 중간 전사 드럼(52) 상에 전사된다. 따라서, 감광체 드럼(11, 12) 중 어느 하나로부터 전사된 1컬러 화상 및 감광체 드럼(11, 12) 모두로부터 전사된 2컬러의 토너 화상을 중첩하여 형성된 2컬러 화상이 제 1의 1차 중간 전사 드럼(51) 상에 형성된다. 마찬가지로, 감광체 드럼(13, 14)으로부터의 1컬러 화상 및 2컬러 화상이 또한 제 2의 1차 중간 전사 드럼(52) 상에 형성된다.Next, the toner images of cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black (K) colors formed on the photoconductive drums 11, 12, 13, 14 are transferred to the first primary intermediate transfer drum 51. ) And the second primary intermediate transfer drum 52 are electrostatically primary transferred. The toner images of cyan (C) and magenta (M) colors formed on the photosensitive drums 11 and 12 are transferred onto the second primary intermediate transfer drum 52. Therefore, the first primary intermediate transfer is performed by forming a two-color image formed by superimposing one color image transferred from any one of the photosensitive drums 11 and 12 and two color toner images transferred from both photosensitive drums 11 and 12. It is formed on the drum 51. Similarly, one color image and two color images from the photosensitive drums 13, 14 are also formed on the second primary intermediate transfer drum 52.

감광체 드럼(11, 12, 13, 14)으로부터 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)에 정전기적으로 전사하는데 요구되는 표면 전위는 약 +250∼500V이다. 최적의 표면 전위는 토너의 대전 상태, 주위 온도 및 습도에 따라 변화되고, 바람직하기로는, 토너의 대전량이 상온 및 습도 환경에서 -20∼-35μC/g의 범위 내에 있는 경우 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)의 표면 전위는 약 +380V이다. 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)은 각각 외경이 42mm이고 약 10⁸Ω의 저항값을 갖고 Fe, Al 등의 금속 파이프는 도전성 실리콘 고무 등(R=10²∼10³Ω)의 저 저항 탄성층으로 피복되어 각각의 1차 중간 전사 드럼을 형성한다. 또한, 고 이산형 층으로서 두께 3∼100μm의 불소 고무층이 저 저항 탄성층의 표면에배치되고 실란 커플링제(silane coupling agent) 계열의 접착제(프리미어)로 접착된다. 고 이산형 층의 저항값은 R = 약 10⁵∼10⁹Ω이다.The surface potential required to electrostatically transfer from the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 to the first and second primary intermediate transfer drums 51, 52 is about +250 to 500V. The optimum surface potential varies depending on the state of charge of the toner, the ambient temperature and the humidity, and preferably, when the charge amount of the toner is in the range of -20 to -35 mu C / g in the ambient temperature and humidity environment, the first and second The surface potential of the primary intermediate transfer drums 51 and 52 is about + 380V. The first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 each have an outer diameter of 42 mm and a resistance value of about 10 ⁸ Ω, and metal pipes such as Fe and Al are made of conductive silicone rubber or the like (R = 10 ² to 10). ³ Ω), covered with a low resistance elastic layer to form each primary intermediate transfer drum. In addition, as a highly discrete layer, a fluorine rubber layer having a thickness of 3 to 100 µm is disposed on the surface of the low resistance elastic layer and bonded with a silane coupling agent-based adhesive (premier). The resistance value of the high discrete layer is R = about 10 ^5-10 ⁹ Ω.

이어서, 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52) 상에 형성된 1컬러 및 2컬러의 토너 화상은 2차 중간 전사 드럼(53)에 정전기적으로 2차 전사된다. 따라서, 1컬러 화상으로부터 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 컬러의 4컬러까지의 최종 토너 화상이 2차 중간 전사 드럼(53) 상에 형성된다.Subsequently, the primary and secondary color toner images formed on the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 are electrostatically secondary transferred to the secondary intermediate transfer drum 53. Thus, a final toner image from one color image to four colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black (K) colors is formed on the secondary intermediate transfer drum 53.

제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)으로부터 2차 중간 전사 드럼(53)으로 토너 화상을 정전기적으로 반송하는데 요구되는 표면 전위는 약 +600∼1200V이다. 최적의 표면 전위는 1차 전사뿐만 아니라 토너의 대전 상태, 주위 온도 및 습도에 따라 변화된다. 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)과 2차 중간 전사 드럼(53)간의 전위차는 전사에 요구되므로 2차 중간 전사 드럼(53)의 표면 전위는 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)의 표면 전위에 대응하는 값으로 설정될 필요가 있다. 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)의 표면 전위가 약 +380V이고 토너의 대전량이 상술한 상온과 습도 환경에서 -20∼-35μC/g의 범위 내에 있는 경우, 바람직하기로는, 2차 중간 전사 드럼(53)의 표면 전위는 약 +880V, 즉, 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)과 2차 중간 전사 드럼(53)간의 전위차는 약 +500V로 설정된다.The surface potential required to electrostatically convey the toner image from the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 to the secondary intermediate transfer drum 53 is about +600 to 1200V. The optimum surface potential varies not only with the primary transfer but also with the state of charge, ambient temperature and humidity of the toner. Since the potential difference between the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 and the secondary intermediate transfer drum 53 is required for transfer, the surface potential of the secondary intermediate transfer drum 53 is determined by the first and the second It is necessary to set it to a value corresponding to the surface potential of the primary intermediate transfer drums 51 and 52. Preferably, when the surface potentials of the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 are about +380 V and the charge amount of the toner is within the range of -20 to -35 µC / g in the above-mentioned ambient temperature and humidity environment, The surface potential of the secondary intermediate transfer drum 53 is about +880 V, that is, the potential difference between the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 and the secondary intermediate transfer drum 53 is about +. It is set to 500V.

본 실시예에서 사용되는 2차 중간 전사 드럼(53)은 외경이 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)과 동일한 42mm로 형성되고 약 10¹¹Ω의 저항값을 갖는다. Fe, Al 등의 금속 파이프는 약 0.1∼10mm 두께의 도전성 실리콘 고무 등의 저 저항 탄성층(R=10²∼10³Ω)으로 피복되어 1차 중간 전사 드럼과 같은 2차 중간 전사 드럼(53)을 형성하고, 저 저항 탄성층의 표면은 3∼100μm 두께의 불소 고무의 고 이산형 층으로 피복된다. 여기서, 2차 중간 전사 드럼(53)의 저항값은 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)의 것보다 더 높게 설정될 필요가 있고, 그렇지 않으면, 2차 중간 전사 드럼(53)은 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)을 대전시켜 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)의 표면 전위를 제어하는 것이 어려워진다.The secondary intermediate transfer drum 53 used in this embodiment is formed with 42 mm in outer diameter equal to the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 and has a resistance value of about 10 ¹¹ Ω. Metal pipes such as Fe and Al are coated with a low resistance elastic layer (R = 10 ² to 10 ³ Ω) such as conductive silicone rubber having a thickness of about 0.1 to 10 mm to form a secondary intermediate transfer drum (53) such as a primary intermediate transfer drum (53). ) And the surface of the low resistance elastic layer is covered with a high discrete layer of fluorine rubber having a thickness of 3 to 100 µm. Here, the resistance value of the secondary intermediate transfer drum 53 needs to be set higher than that of the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52, otherwise, the secondary intermediate transfer drum ( 53 makes it difficult to charge the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 to control the surface potentials of the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52.

마지막으로, 1컬러 화상으로부터 2차 중간 전사 드럼(53) 상에 형성된 4컬러 화상까지의 최종 토너 화상이 최종 전사 롤(60)에 의해 용지 반송로(P)를 통과하는 용지에 3차 전사된다. 이 용지는 용지 공급 공정(도시되지 않음)을 거쳐 용지 반송 롤(90)을 통과하고, 2차 중간 전사 드럼(53)과 최종 전사 롤(60) 사이의 닙부(nip part)로 보내진다. 최종 반송 공정 이후, 용지 상에 형성된 최종 토너 화상은 정착기(70)에 의해 정착되고 일련의 화상 형성 프로세스가 완료된다.Finally, the final toner image from one color image to four color images formed on the secondary intermediate transfer drum 53 is thirdly transferred to the paper passing through the paper conveying path P by the final transfer roll 60. . This sheet passes through a sheet conveying roll 90 via a sheet feeding step (not shown), and is sent to a nip part between the secondary intermediate transfer drum 53 and the final transfer roll 60. After the final conveying process, the final toner image formed on the sheet is fixed by the fixing unit 70 and the series of image forming processes is completed.

다음으로, 도 2는 감광 드럼(11)과 접촉되어 배치된 대전 장치(21)를 나타낸다. 대전 장치(21)는, 감광체 드럼(11)과 접촉된 도전성을 갖는 원통형 회전 튜브(210)와, 튜브(210)를 관통하는 도전성 금속의 축 코어 부재(211)와, 감광체 드럼(11)에 대하여 튜브(210)를 가압하는 축 코어 부재(211)의 주위를 피복하도록 배치된 도전성 탄성체(212)로 형성된다. 회전 튜브(210)의 내주면은 일체로 탄성체(212)에 완전히 부착된다. 본 발명의 탄성체는 스펀지, 고무 등을 포함하고, 보다 구체적으로는, 우레탄 첨가 카본 블랙을 포함한다. 회전 튜브(210)는 예를 들면 에지를 부착시켜 튜브 모양으로 형성된 막일 수도 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 축 코어 부재(211)의 일단에 기어 드라이브(300)가 배치되고 모터(도시되지 않음)의 회전 구동력은 기어 드라이브(300)를 통해서 대전 장치(21)로 전달된다. 감광체 드럼(11)에 대하여 회전 튜브(210)의 가압력을 약하게 유지하기 위해, 축 코어 부재(211)는 감광체 드럼(11)에 대하여 압박하지 않고서 정위치에 위치 결정된다. 따라서, 감광체 드럼(11)에 대한 회전 튜브(210)의 닙 폭은 0.5∼1.5mm로 설정되고, 감광체 드럼(11)에 대한 회전 튜브(210)의 간격인 닙 양은 0.15mm로 설정되고 이 상태는 장기간의 사용 시에도 유지된다. 바이어스 전압이 탄성체(212)에 인가됨으로써, 회전 튜브(210)의 주위면과 감광체 드럼(11)의 주위면에 의해 형성된 웨지 형상의 미세 갭에서 방전이 발생되어, 감광체 드럼(11)에 어떠한 소기의 표면 전위를 부여할 수 있다.Next, FIG. 2 shows the charging device 21 arranged in contact with the photosensitive drum 11. The charging device 21 includes a cylindrical rotating tube 210 having electrical conductivity in contact with the photosensitive drum 11, a shaft core member 211 of a conductive metal penetrating the tube 210, and a photosensitive drum 11. It is formed of a conductive elastic body 212 disposed to cover the periphery of the shaft core member 211 that presses the tube 210 against. The inner circumferential surface of the rotating tube 210 is integrally attached to the elastic body 212 integrally. The elastic body of this invention contains a sponge, rubber | gum, etc., More specifically, it contains urethane addition carbon black. The rotating tube 210 may be, for example, a film formed in the shape of a tube by attaching an edge. As shown in FIGS. 2 and 3, the gear drive 300 is disposed at one end of the shaft core member 211, and the rotational driving force of the motor (not shown) is transferred to the charging device 21 through the gear drive 300. Is passed to. In order to keep the pressing force of the rotary tube 210 weak against the photosensitive drum 11, the shaft core member 211 is positioned in position without pressing against the photosensitive drum 11. Therefore, the nip width of the rotating tube 210 with respect to the photosensitive drum 11 is set to 0.5-1.5 mm, and the nip amount which is the space | interval of the rotating tube 210 with respect to the photosensitive drum 11 is set to 0.15 mm, and this state Is maintained even during prolonged use. When the bias voltage is applied to the elastic body 212, a discharge is generated in the wedge-shaped fine gap formed by the peripheral surface of the rotating tube 210 and the peripheral surface of the photosensitive drum 11, so that any desired effect is applied to the photosensitive drum 11. The surface potential of can be given.

감광체 드럼(11)의 표면상에 부착된 토너를 일시적으로 유지하는 토너 임시 유지 부재(215)는 감광체 드럼(11)의 회전 방향에 대하여 대전 장치(21)로부터 상류에 배치된다. 도전성 브러시로 구성된 토너 임시 유지 부재(215)는 바이어스 전압을 인가하여 각 전사부에서 극성이 반전되는 토너를 감광체 드럼(11)의 표면으로부터 일시적으로 회수하고, 클리닝 모드(후술함)가 개시될 때까지 토너를 유지한다. 즉, 토너는 현상 장치(41)에서 - 극성으로 대전되고, 각 전사 공정에서 토너 화상은 보다 높은 전위의 방향으로 전사된다. 그렇지만, 토너 화상이 각 전사 공정에서 전사부를 반복적으로 통과하는 경우, - 대전된 토너 중 일부는 반대 극성, 즉 + 극성으로 반전될 수 있고 파센(Paschen) 방전 또는 전하 주입에 의해 대전될 수 있고, 이렇게 극성이 반전된 토너는 다음의 공정으로 전사되지 않고 상류로 역류한다. 최종적으로, 토너는 감광체 드럼(11)에 전사되어 대전 장치(21)에 부착된다. 이렇게 극성이 반전된 토너를 대전 장치(21)의 앞에서 캐칭하여 토너가 대전 장치(21)에 부착되는 것을 방지하기 위해 토너 임시 유지 부재(215)가 제공된다. 따라서, 토너 화상이 형성되는 경우, 감광체 드럼(11)의 표면 전위 -300V보다 낮은 -400V의 전위가 토너 임시 유지 부재(215)에 인가된다. 토너 임시 유지 부재(215)는 감광체 드럼(11)에 대한 손상을 방지하기 위해 브러시의 강모가 감광체 드럼(11)의 이동 방향과 동일한 방향으로 감광체 드럼(11)을 마찰하도록 구성된다. 감광체 드럼(11)에 대한 브러시의 외경의 간격인 닙 양은 매우 작은 0.65mm 이하로 설정된다.The toner temporary holding member 215 for temporarily holding the toner adhered on the surface of the photosensitive drum 11 is disposed upstream from the charging device 21 with respect to the rotational direction of the photosensitive drum 11. The toner temporary holding member 215 composed of a conductive brush applies a bias voltage to temporarily recover the toner whose polarity is reversed in each transfer section from the surface of the photosensitive drum 11, and when the cleaning mode (to be described later) is started. Keep the toner until In other words, the toner is charged with -polarity in the developing device 41, and the toner image is transferred in the direction of the higher potential in each transfer process. However, when the toner image passes through the transfer section repeatedly in each transfer process,-some of the charged toners can be reversed to opposite polarity, that is, + polarity and can be charged by Paschen discharge or charge injection, The toner with the reversed polarity flows back upstream without being transferred to the next step. Finally, the toner is transferred to the photosensitive drum 11 and attached to the charging device 21. The toner temporary holding member 215 is provided to catch the toner whose polarity is reversed in front of the charging device 21 to prevent the toner from being attached to the charging device 21. Therefore, when the toner image is formed, a potential of -400 V, which is lower than the surface potential -300 V of the photosensitive drum 11, is applied to the toner temporary holding member 215. The toner temporary holding member 215 is configured so that the bristles of the brush rub the photosensitive drum 11 in the same direction as the moving direction of the photosensitive drum 11 to prevent damage to the photosensitive drum 11. The nip amount, which is the interval of the outer diameter of the brush with respect to the photosensitive drum 11, is set to 0.65 mm or less which is very small.

감광체 드럼(11)에 제공된 대전 장치(21) 및 토너 임시 유지 부재(215)가 설명되었고, 대전 장치(21)와 동일한 구조의 대전 장치(22, 23, 24) 및 토너 임시 유지 부재(215)와 동일한 구조의 토너 임시 유지 부재(도시되지 않음)가 기타 다른 감광체 드럼(12, 13, 14)에도 제공된다.The charging device 21 and the toner temporary holding member 215 provided to the photosensitive drum 11 have been described, and the charging devices 22, 23, 24 and the toner temporary holding member 215 having the same structure as the charging device 21 are described. A toner temporary holding member (not shown) having the same structure as that of the other structure is also provided to the other photosensitive drums 12, 13, 14.

한편, 본 실시예의 프린터에는 토너 화상의 1차 전사 이후에 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)의 표면을 클리닝하는 클리너가 설치되지 않는데, 즉, 소위 클리너리스 구조가 채용된다. 토너 화상의 1차 전사 효율이 구형 토너 등을 채용함으로써 향상되지만, 이는 온도 습도 등의 환경 변화에 의해 영향을 받으므로, 항상 100%의 전사 효율을 실현하는 것은 곤란하다. 따라서, 1차 중간 전사 드럼(51, 52)에 전사되지 않는 잔류 토너는 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 부착되도록 남아있고 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 대전 장치(21, 22, 23, 24) 사이의 접촉 부분으로 이동하여 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에 약간 부착된다.On the other hand, the printer of this embodiment is not provided with a cleaner for cleaning the surface of the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 after the first transfer of the toner image, that is, a so-called cleanerless structure is adopted. Although the primary transfer efficiency of the toner image is improved by employing a spherical toner or the like, this is affected by environmental changes such as temperature and humidity, and therefore it is difficult to always achieve 100% transfer efficiency. Thus, residual toner that is not transferred to the primary intermediate transfer drums 51, 52 remains to adhere on the photoconductive drums 11, 12, 13, 14 and the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 and the charging device It moves to the contact portion between the 21, 22, 23, 24 and slightly adheres to the surface of the charging device 21, 22, 23, 24.

이어서, 본 실시예의 프린터는, 토너가 대전 장치(21, 22, 23, 24) 상에 부착되는 것을 방지하고 토너 임시 유지 부재(215)로부터 극성이 반전되는 토너를 회수하기 위해 인쇄 동작 전, 인쇄 동작 후에 연속적인 인쇄 시간으로 소정 개수의 용지 시트마다 소정의 타이밍으로 다음의 클리닝 동작을 행한다.Then, the printer of this embodiment prints before the printing operation to prevent the toner from adhering on the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 and recover the toner whose polarity is reversed from the toner temporary holding member 215. After the operation, the following cleaning operation is performed at a predetermined timing for each predetermined number of sheets of paper with a continuous printing time.

클리닝 동작 시, 먼저, 최종 전사 롤(60)이 가장 높은 - 전위가 되도록 대전 장치(21, 22, 23, 24), 토너 임시 유지 부재(215), 감광체 드럼(11, 12, 13, 14), 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52), 2차 중간 전사 드럼(53), 및 최종 전사 롤(60)의 순서로 전위 경사를 갖는 전압이 인가됨으로써, 인쇄 동작 중에 토너 임시 유지 부재(215)에서 회수 및 유지된 반대 극성의 + 대전된 토너가 최종 전사 롤(60)에 차례로 전사되고 이 최종 전사 롤(60)과 접촉 배치된 클리닝 장치(80)에 의해 회수된다. 따라서, 이러한 클리닝 동작이 개시되는 경우, 토너 임시 유지 부재(215) 내에 일시적으로 유지된 + 대전된 토너는 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상으로 배출되고 토너 임시 유지 부재(215)는 청결한 상태로 회복된다.In the cleaning operation, first, the charging apparatuses 21, 22, 23, 24, the toner temporary holding member 215, and the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 so that the final transfer roll 60 becomes the highest-potential. Toner during the printing operation by applying a voltage having an electric potential gradient in the order of the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52, the secondary intermediate transfer drum 53, and the final transfer roll 60. The positively charged + toner of the opposite polarity recovered and held by the temporary holding member 215 is sequentially transferred to the final transfer roll 60 and collected by the cleaning device 80 disposed in contact with the final transfer roll 60. Therefore, when such a cleaning operation is started, the + charged toner temporarily held in the toner temporary holding member 215 is discharged onto the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 and the toner temporary holding member 215 is It is restored to a clean state.

이와 같은 + 대전된 토너의 클리닝이 종결되는 경우, 토너 화상 형성 시간에서의 것과 동일한 전위가 대전 장치(21, 22, 23, 24), 토너 임시 유지 부재(215), 감광체 드럼(11, 12, 13, 14), 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52), 2차중간 전사 드럼(53), 및 최종 전사 롤(60)에 주어져 대전 장치(21, 22, 23, 24)와 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 부착된 - 대전된 토너를 클리닝한다. 즉, 화상 형성 시간에서의 것과 동일한 전위가 주어짐으로써, 극성이 반전되지 않는 - 대전된 토너는 통상의 토너 화상 전사와 유사한 방식으로 제 1 및 제 2의 1차 중간 전사 드럼(51, 52)과 2차 중간 전사 드럼(53)에 전사되고 최종 전사 롤(60)에 도달하고 나서 클리닝 장치(80)에 의해 회수된다.When the cleaning of the positively charged toner is terminated, the same potential as that at the toner image formation time is applied to the charging apparatuses 21, 22, 23, 24, the toner temporary holding member 215, the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52, the secondary intermediate transfer drum 53, and the final transfer roll 60 to be applied to the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 ) And charged toner attached on the photosensitive drums 11, 12, 13, and 14 are cleaned. That is, given the same potential as that at the image formation time, the polarity is not inverted-the charged toner and the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 are operated in a similar manner to the normal toner image transfer. After being transferred to the secondary intermediate transfer drum 53 and reaching the final transfer roll 60, it is recovered by the cleaning apparatus 80.

이와 같은 동작이 주기적으로 행해짐으로써, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 대전 장치(21, 22, 23, 24) 상에 부착된 토너는 토너의 극성에 관계없이 클리닝 장치(80)에 의해 회수되어 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 대전 장치(21, 22, 23, 24)를 클리닝한다.By performing such an operation periodically, the toner adhered on the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 and the charging devices 21, 22, 23, 24 is transferred to the cleaning device 80 regardless of the polarity of the toner. The photosensitive drums 11, 12, 13, and 14 and the charging apparatuses 21, 22, 23, and 24 are cleaned.

그렇지만, 이와 같은 클리닝 동작이 주기적으로 행해지는 경우에도, 1차 중간 전사 드럼(51, 52)에 전사되지 않는 잔류 토너는 토너 화상 형성 동작 중에 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 대전 장치(21, 22, 23, 24) 사이의 접촉 부분에 약간 남는다. 클리닝 동작 중에, 토너 임시 유지 부재(215)로부터 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)으로 배출된 + 대전된 토너는 또한 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 대전 장치(21, 22, 23, 24) 사이의 접촉 부분을 통과하고 1차 중간 전사 드럼(51, 52)에 전사된다. 토너가 대전 장치(21, 22, 23, 24) 상에 부착되는 경우, 대전 불균일이 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 전개되어, 화상 드롭아웃 또는 농도의 불일치와 같은 화상 품질 결함의 발생을 초래한다. 토너가 대전 장치(21, 22, 23, 24) 상에 부착되지 않는 경우에도, 토너가 대전 장치(21, 22, 23,24)와 감광체 드럼(11, 12,13, 14) 사이의 접촉 부분에서 분쇄되는 경우, 토너는 대전 장치(21, 22, 23, 24)와 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 고착되어, 필르밍 현상의 발생을 초래하고, 대전 불균일이 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에서 여전히 전개되어 형성된 토너 화상의 화상 품질을 떨어뜨린다.However, even when such a cleaning operation is performed periodically, the residual toner that is not transferred to the primary intermediate transfer drums 51 and 52 is the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 and the charging device during the toner image forming operation. Slightly remains in the contact area between (21, 22, 23, 24). During the cleaning operation, the positively charged toner discharged from the toner temporary holding member 215 to the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 is also exposed to the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 and the charging apparatuses 21, 22. , 23, 24 passes through the contact portion and is transferred to the primary intermediate transfer drums 51, 52. When toner is deposited on the charging devices 21, 22, 23, 24, charging unevenness develops on the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, resulting in image quality defects such as image dropout or density mismatch. Results in the occurrence of. Even when the toner is not adhered on the charging devices 21, 22, 23, 24, the toner is the contact portion between the charging devices 21, 22, 23, 24 and the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 Toner is fixed on the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 and the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, resulting in the occurrence of a filming phenomenon, and the charging unevenness causes the photosensitive drum ( (11, 12, 13, 14) still develops and degrades the image quality of the formed toner image.

이어서, 본 실시예의 프린터에서는, 대전 장치(21(22. 23, 24))의 일부를 형성하는 회전 튜브(210)의 구성 및 회전 튜브(210)로 코팅된 탄성체(212)의 구성을 이하와 같이 설명한다.Next, in the printer of this embodiment, the configuration of the rotary tube 210 forming a part of the charging device 21 (22. 23, 24) and the configuration of the elastic body 212 coated with the rotary tube 210 are as follows. Explain together.

우선, 회전 튜브(210)에 대해서는, 토너 및 이것에 첨가되어 있는 외부 첨가제의 부착을 방지하기 위해서 표면 에너지가 작은 물질이 사용된다. 구체적으로는, 도전재를 PVdF(물의 접촉각 θ : 약 90도)에 분산시켜 표면 저항을 106Ω/□로 조정하고, 45㎛ 두께를 갖는 박막 등을 사용하여 막을 형성한다. 또한, 도전재는 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 엘라스토머, PVdF, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, PEN, PEK, PES, PPS, PFA, ETEE, CTEE 등으로 분산될 수 있고, 45㎛ 두께를 갖는 박막 등을 사용하여 막이 형성될 수 있다.First, for the rotary tube 210, a material having a small surface energy is used to prevent adhesion of toner and external additives added thereto. Specifically, the conductive material is dispersed in PVdF (contact angle θ: about 90 degrees) to adjust the surface resistance to 106 k? / ?, and a film is formed using a thin film having a thickness of 45 µm or the like. In addition, the conductive material may be dispersed in polyamide, polyimide, polyetherimide, elastomer, PVdF, polyester, polycarbonate, polyolefin, PEN, PEK, PES, PPS, PFA, ETEE, CTEE, etc. The film can be formed using a thin film having the same.

필르밍 현상의 발생을 방지하기 위해서는, 토너 및 캐리어의 이물들이 회전 튜브(210) 상에 부착되는 것을 적극적으로 방지할 필요가 있다. 따라서, 본 실시예의 프린터에서는, 상술한 바와 같이 표면 에너지가 작은 물질을 사용하여 회전 튜브(210)를 형성하는 것 이외에, 토너 및 캐리어가 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)으로부터 회전 튜브(210)로 전이되는 것을 적극적으로 방지하기 위해서, 회전 튜브(210)의 주변 속도 V2를 감광체 드럼의 주변 속도 V1보다도 약간 높아지도록설정했다. 이하의 표 1은 V1에 대한 V2의 속도비(V2/V1)를 변화시키고, 그 때의 감광체 상에서의 필르밍의 발생 상황, 실제로 기록 시트 상에 형성된 기록 화상의 화질의 평가 결과를 나타낸다. 실험 조건으로서는, 10℃의 온도, 15%RH의 습도 환경에서 상술한 프린터로 200장의 기록 시트를 연속해서 인쇄하여, 각 기록 시트 상에 화상 커버리지 90%의 벨트 형상의 솔리드 화상을 형성했다. 이 조건은, 현상의 발생을 정확히 판별하고 신뢰성이 높은 구조 및 구성을 탐색하기 위해서 상술한 프린터가 통상 사용하는 조건에 비해 매우 엄격한 조건이다.In order to prevent the occurrence of the blooming phenomenon, it is necessary to actively prevent foreign matters of the toner and the carrier from adhering on the rotating tube 210. Therefore, in the printer of this embodiment, in addition to forming the rotating tube 210 using a material having a small surface energy as described above, the toner and the carrier are formed from the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 and the rotating tube ( In order to actively prevent the transition to 210, the peripheral speed V2 of the rotating tube 210 was set to be slightly higher than the peripheral speed V1 of the photosensitive drum. Table 1 below changes the speed ratio (V2 / V1) of V2 to V1, and shows the results of the occurrence of the blooming on the photoconductor at that time, and the evaluation results of the image quality of the recorded image actually formed on the recording sheet. As experimental conditions, 200 recording sheets were continuously printed by the above-mentioned printer in the temperature of 10 degreeC, and the humidity environment of 15% RH, and the belt-shaped solid image of 90% of image coverage was formed on each recording sheet. This condition is a very strict condition compared to the conditions normally used by the printer described above in order to accurately determine the occurrence of the phenomenon and to search for a highly reliable structure and configuration.

[표 1]TABLE 1

실험 결과에서, 속도비가 0.987, 1.00 또는 1.01일 때, 각 기록 시트 상에 실제로 형성된 벨트 형상의 솔리드 화상에 일정 간격으로 스폿이 형성되었고, 이 스폿 형성 간격은 회전 튜브(210)의 주변 길이와 일치하므로, 회전 튜브(210)의 표면 상에 부착된 토너 및 캐리어가 감광체 드럼과 접촉하게 된 때에 감광체 드럼 상에 대전 불균일이 발생하는 것이라고 추측된다. 그러나, 속도비가 1.01일 때, 일정 간격으로 스폿이 생기기는 하지만, 0.987% 또는 1.00의 속도비에 비해서 초기빈도가 감소했고, 개선의 경향이 관찰될 수 있었다.In the experimental results, when the speed ratio was 0.987, 1.00 or 1.01, spots were formed at regular intervals on the belt-shaped solid image actually formed on each recording sheet, and this spot formation interval coincided with the peripheral length of the rotating tube 210. Therefore, it is assumed that charging nonuniformity occurs on the photosensitive drum when the toner and carrier attached on the surface of the rotating tube 210 come into contact with the photosensitive drum. However, when the speed ratio was 1.01, although spots were formed at regular intervals, the initial frequency decreased compared to the speed ratio of 0.987% or 1.00, and a tendency of improvement could be observed.

속도비가 1.03% 이상일 때, 벨트 형상의 솔리드 화상에서 스폿이 보이는 경우에는, 스폿이 일정 피치로 반복 형성되지 않고, 하나의 스폿만이 보였고 즉시 소멸되었다. 이것으로부터, 속도비가 1.03% 이상인 경우, 토너 및 캐리어가 계속적으로 회전 튜브(210)에 부착되는 것이 방지될 수 있고, 감광체 드럼의 대전 불량 및 대전 불균일이 가능한 한 방지될 수 있다.When the speed ratio was 1.03% or more, when spots were seen in the belt-shaped solid image, the spots were not formed repeatedly at a constant pitch, only one spot was visible and immediately disappeared. From this, when the speed ratio is 1.03% or more, the toner and the carrier can be prevented from continuously adhering to the rotating tube 210, and the charging failure and the charging nonuniformity of the photosensitive drum can be prevented as much as possible.

한편, 속도비가 1.10으로 되면, 속도비가 커질수록 감광체 드럼과 회전 튜브 간에 존재하는 토너 상에 큰 전단 응력이 작용하기 때문에, 감광체 드럼의 표면에 부분적인 포그(fog)가 생기기 시작하고, 토너가 감광체 드럼의 표면에 고착되기 시작하는 것이라고 추측된다. 속도비가 1.10일 때, 약한 필르밍 현상이 생기기 시작하지만, 기록 시트 상에 형성된 벨트 형상의 솔리드 화상은 아무런 문제가 없고; 그러나 속도비가 1.11을 초과하면, 스트라이프 형상의 필르밍 현상이 감광체 드럼의 전체 표면 상에서 관찰되고, 실제로 형성된 벨트 형상의 솔리드 화상에도 농도 불균일이 인지되었다. 따라서, 필르밍 현상의 발생을 방지하는 관점에서 속도비는 1.10 이하로 억제할 필요가 있다.On the other hand, when the speed ratio becomes 1.10, the larger the ratio, the greater the shear stress acts on the toner existing between the photoconductor drum and the rotating tube, so that partial fog occurs on the surface of the photoconductor drum, and the toner starts to form the photoconductor. It is assumed that it starts to stick to the surface of the drum. When the speed ratio is 1.10, a weak filming phenomenon starts to occur, but the belt-shaped solid image formed on the recording sheet has no problem; However, when the speed ratio exceeded 1.11, stripe-like peeling phenomenon was observed on the entire surface of the photosensitive drum, and density unevenness was also recognized in the actually formed belt-shaped solid image. Therefore, it is necessary to suppress the speed ratio to 1.10 or less from the viewpoint of preventing the occurrence of the filming phenomenon.

즉, 감광체 드럼의 주변 속도 V1에 대한 회전 튜브(210)의 주변 속도 V2의 속도비(V2/V1)는 토너 및 캐리어가 대전 장치(21)의 회전 튜브(210) 상에 부착되는 것을 방지하는 관점에서 1.10보다 클(>1.01) 필요가 있고, 속도비(V2/V1)는 감광체 드럼 상에 필르밍 현상이 발생하는 것을 방지하는 관점에서 1.10 이하(≤1.01)일 필요가 있다. 실제로 속도비를 1.03 및 1.05로 설정하고 인쇄를 반복한 바, 양자의 경우에서 약 20000 시트에서도 양호한 화질을 갖는 토너 화상이 제공될 수 있었다.That is, the speed ratio V2 / V1 of the peripheral speed V2 of the rotating tube 210 to the peripheral speed V1 of the photosensitive drum is used to prevent the toner and the carrier from adhering on the rotating tube 210 of the charging device 21. It is necessary to be larger than 1.10 from the viewpoint (> 1.01), and the speed ratio V2 / V1 needs to be 1.10 or less (≤1.01) from the viewpoint of preventing the filming phenomenon from occurring on the photosensitive drum. In fact, printing was repeated with the speed ratio set to 1.03 and 1.05, so that in both cases, a toner image having good image quality could be provided even with about 20000 sheets.

대전 장치(21, 22, 23, 24)와 감광체 드럼(11(12, 13, 14) 간의 토너 상에 작용하는 전단 응력을 감소시켜 필르밍 현상의 발생을 방지하는 관점에서, 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에 실리콘 오일 등의 표면 에너지가 낮은 물질을 도포하고, 회전 튜브(210)의 표면의 마찰 계수를 저하시키는 것이 바람직하다. 실제로 실리콘 오일을 상기한 속도비로 설정된 회전 튜브(210)의 표면에 도포하고, 대전 장치(21, 22, 23, 24)를 사용하여 토너 화상을 형성한 바, 20000 시트를 초과하는 약 30000 시트까지 인쇄를 반복해도 필르밍 현상의 발생은 인지되지 않았다.From the viewpoint of reducing the shear stress acting on the toner between the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 and the photosensitive drums 11 (12, 13, 14) to prevent the occurrence of peeling phenomenon, the charging apparatus 21 It is preferable to apply a material having low surface energy, such as silicone oil, to the surfaces of 22, 23, and 24, and to lower the friction coefficient of the surface of the rotating tube 210. Actually, the rotating tube in which silicone oil is set at the above-described speed ratio Applying to the surface of 210 and forming a toner image using the charging apparatuses 21, 22, 23, and 24, even if the printing was repeated up to about 30,000 sheets exceeding 20000 sheets, the occurrence of the filming phenomenon was recognized. It wasn't.

대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에 표면 에너지가 낮은 물질을 주기적으로 도포할 수도 있지만, 메인티넌스의 복잡성을 고려하여 최초의 제품 조립 시에 도포하고, 장기간에 걸쳐 코팅막을 유지하는 것이 바람직하다. 아민 변성 실리콘 오일은 수지 필름 등의 유기 물질에 도포될 때에 양호한 막 메인티넌스성을 제공한다. 따라서, 아민 변성 실리콘 오일을 제품 조립 시에 도포함으로써, 장기간에 걸쳐 회전 튜브(210)의 표면의 마찰 계수를 억제하여, 필르밍 현상의 발생을 방지할 수 있게 된다.Although materials with low surface energy may be periodically applied to the surfaces of the charging devices 21, 22, 23, and 24, they are applied at the time of assembly of the first product in consideration of maintenance complexity, and the coating film is maintained for a long time. It is desirable to. Amine-modified silicone oils provide good membrane maintenance when applied to organic materials such as resin films. Therefore, by applying the amine-modified silicone oil at the time of product assembly, the friction coefficient of the surface of the rotating tube 210 can be suppressed for a long time, and the occurrence of the peeling phenomenon can be prevented.

외부 첨가제로서 실리카(SiO₂) 등을 토너에 약 1wt% 첨가하여, 마찰 대전량 및 유동성을 조정한다. 외부 첨가제의 소수화 처리로서, 디메틸 실리콘 오일을 외부 첨가제의 표면에 첨가하면, 정전 잠상을 현상할 때 토너와 함께 감광체드럼(11, 12, 13, 14) 상에 부착된 외부 첨가제가 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에도 부착되어, 상기한 디메틸 실리콘 오일을 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면, 즉 회전 튜브(210)의 표면에 항상 공급할 수 있게 된다. 따라서, 아무런 메인티넌스가 필요없이, 대전 장치(21, 22, 23, 24)로의 토너의 부착 및 필르밍 현상의 발생이 계속하여 방지될 수 있다.Silica (SiO ₂ ) or the like is added to the toner as an external additive to adjust the amount of friction charge and fluidity. As a hydrophobization treatment of the external additive, when dimethyl silicone oil is added to the surface of the external additive, the external additive attached on the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 together with the toner when developing the electrostatic latent image is charged with the charging device 21 , 22, 23, 24 is also attached to the surface, it is possible to always supply the dimethyl silicone oil to the surface of the charging device (21, 22, 23, 24), that is, the surface of the rotary tube (210). Therefore, the adhesion of toner to the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 and the occurrence of the blooming phenomenon can be prevented without any maintenance required.

토너, 캐리어, 외부 첨가제 등의 이물질이 물리적으로 회전 튜브(210)의 표면에 포획되는 것을 가능한 한 방지하기 위하여, 회전 튜브(210)의 표면 거칠기를 측정하였을 때의 10점 평균 거칠기(Rz(㎛))와 오목부 및 볼록부간의 평균 간격(Sm(㎛)) 사이의 관계(Rz/Rm)가 1 ×10^-2이하가 되도록(Rz와 Sm이 일본산업표준에 의해 규제되도록) 회전 튜브(210)의 표면을 가공하였다. 회전 튜브(210) 자체는 그 표면이 연속하는 평탄면이 되도록 튜브 모양으로 압출성형되어 탄성체(212) 상에 놓이는데, 압출 성형에 의해 형성된 막의 Rz는 2㎛ 이상이고, Sm은 약 50㎛이다. 따라서, 압출 성형된 막이 직접 사용되면, 상술한 값은 제공되지 않는다.In order to prevent foreign substances such as toner, carrier, and external additives from being physically captured on the surface of the rotating tube 210, the 10-point average roughness (Rz (μm) when the surface roughness of the rotating tube 210 is measured )), and the recesses and projections mean interval (Sm (㎛)) so that the relationship (Rz / Rm) is 1 × 10 ^-2 (Rz and Sm is less than or equal to the regulated by Japanese industrial standard between) between the rotatable tube ( The surface of 210) was processed. The rotating tube 210 itself is extruded into a tube shape and placed on the elastic body 212 so that its surface is a continuous flat surface, where the Rz of the film formed by extrusion is at least 2 μm and Sm is about 50 μm. . Thus, if the extruded membrane is used directly, the above values are not provided.

그런데, 본 발명자들은 회전 튜브(210)의 표면의 평탄성을 향상시키기 위하여 압출 성형된 회전 튜브(210)의 표면을 습식 연마하였다. 회전 튜브(210)의 표면을 연마하기 위하여, 연마제가 분산된 슬러리를 흐르게 하고 부직포를 막 표면에 누르면서, 튜브 모양으로 성형된 막을 원주 방향으로 회전시켰다. 이외에도, 튜브 모양으로 성형된 막이 내주면이 도금된 몰드에 포획되고 이 몰드가 가열됨으로써, 막 표면이 연화되고 따라서 도금면을 따른 평탄면으로 마감하는 것도 가능하다.However, the present inventors wet polished the surface of the extruded rotary tube 210 to improve the flatness of the surface of the rotary tube 210. In order to polish the surface of the rotary tube 210, the tube formed into the tube shape was rotated in the circumferential direction while flowing the slurry in which the abrasive was dispersed and pressing the nonwoven fabric onto the membrane surface. In addition, it is also possible that the film formed in the shape of a tube is captured by a mold in which the inner peripheral surface is plated and the mold is heated, thereby softening the surface of the film and thus finishing with a flat surface along the plating surface.

본 발명자들은 연마 정도를 다르게 함으로써 Rz와 Sm의 값이 다른 튜브형 회전 튜브의 샘플 4개를 만들고, 각 샘플들을 대전 장치(21)로서 실제로 사용한 경우의 필르밍 현상의 용이 발생을 평가하였다. 이하의 표 2는 샘플을 측정하여 얻은 Rz/Sm의 값과 그 때의 필르밍 현상의 발생 상태를 나타낸다.The inventors made four samples of tubular rotary tubes having different values of Rz and Sm by varying the degree of polishing, and evaluated the occurrence of easy peeling phenomenon when each sample was actually used as the charging device 21. Table 2 below shows the value of Rz / Sm obtained by measuring a sample and the state of occurrence of peeling phenomenon at that time.

[표 2]TABLE 2

그 결과에 의하면, Rz/Sm이 1 ×10^-2보다 크면, 1000장의 인쇄시에 필르밍 현상이 발생하고 토너가 대전장치(21, 22, 23, 24)와 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 고착되는 것이 관찰되었고, 초기 단계에서의 토너 화상의 화상 품질을 저하시키는 문제가 감지되었다. 한편, Rz/Sm이 1 ×10^-2이하이면, 약 20000장 까지 인쇄가 반복되어도 필르밍 현상의 발생이 감지되지 않았다.As a result, when Rz / Sm is larger than 1 × 10 ⁻² , peeling phenomenon occurs during printing of 1000 sheets, and the toner is charged with the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 and the photosensitive drums 11, 12, 13. , 14) was observed, and a problem of deteriorating the image quality of the toner image at the initial stage was detected. On the other hand, when Rz / Sm was 1 × 10 ⁻² or less, even when printing was repeated up to about 20000 sheets, the occurrence of the blooming phenomenon was not detected.

반대로, 회전 튜브(210)의 표면이 연마되면, 막 표면의 마찰 계수가 막 표면이 연마되기 전보다 약간 커진다. 따라서, 대전 장치(21, 22, 23, 24)와 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 사이에 작용하는 전단 응력을 감소시킨다는 관점에서, 실리콘 오일과 같은 저 표면 에너지 물질이 회전 튜브(210)의 표면의 마찰 계수를 낮추기 위하여 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에 도포되어, 필르밍 현상의 발생을방지한다. 실제로 실리콘 오일이 전술한 샘플 3 및 4 각각의 회전 튜브(210)의 표면에 도포되고 대전 장치(21, 22, 23, 24)가 토너 화상을 형성하는데 사용되는 경우에, 20000장을 초과하여 30000장까지 인쇄가 반복되어도 필르밍 현상의 발생은 감지되지 않았다.In contrast, when the surface of the rotating tube 210 is polished, the coefficient of friction of the film surface is slightly larger than before the film surface is polished. Thus, in view of reducing the shear stress acting between the charging devices 21, 22, 23, 24 and the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, a low surface energy material, such as silicone oil, is applied to the rotating tube 210. In order to lower the coefficient of friction of the surface of the c), it is applied to the surface of the charging device 21, 22, 23, 24, to prevent the occurrence of peeling phenomenon. In fact, when silicone oil is applied to the surface of the rotary tube 210 of each of the samples 3 and 4 described above, and the charging devices 21, 22, 23, 24 are used to form the toner image, more than 20,000 pieces are exceeded 30,000. Even if the printing was repeated up to a long time, the occurrence of the blooming phenomenon was not detected.

저 표면 에너지 물질이 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에 주기적으로 도포될 수도 있다. 그러나, 메인터넌스(maintenance)의 번잡성을 고려하면 초기 제품 조립시에 도포되고 도포된 막을 장기간 유지하는 것이 바람직하다. 아민(amine) 변성 실리콘 오일은 수지 필름과 같은 유기 물질에 도포될 때 양호한 막 유지성을 제공한다. 따라서, 제품 조립시에 아민 변성 실리콘 오일을 도포함으로써 회전 튜브(210) 표면의 마찰 계수를 장기간 억제하여 필르밍 현상의 발생을 방지할 수 있게 된다.Low surface energy materials may be periodically applied to the surfaces of the charging devices 21, 22, 23, 24. However, in view of the complexity of maintenance, it is desirable to maintain the applied and applied film during initial product assembly for a long time. Amine modified silicone oils provide good film retention when applied to organic materials such as resin films. Therefore, by applying the amine-modified silicone oil at the time of product assembly, the friction coefficient of the surface of the rotating tube 210 can be suppressed for a long time, thereby preventing the occurrence of the blooming phenomenon.

외부 첨가제로서 실리카(SiO2) 등이 토너에 약 1중량% 첨가되어 마찰 대전량 및 유동성을 조정할 수 있다. 외부 첨가제의 소수화처리로서 외부 첨가제의 표면에 디메틸 실리콘 오일을 도포하면, 정전잠상이 현상될 때 토너와 함께 감광체 드럼(11, 12, 13, 14) 상에 도포된 외부 첨가제 또한 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면에 도포되며, 따라서 전술한 디메틸 실리콘 오일을 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 표면, 즉 회전 튜브(210)의 표면에 항상 공급할 수 있게 된다. 따라서, 다른 메인터넌스 없이도 대전 장치(21, 22, 23, 24)에 대한 토너의 도포 및 필르밍 현상의 발생을 연속적으로 방지할 수 있다.Silica (SiO 2) or the like is added to the toner as an external additive to adjust the triboelectric charge amount and fluidity. When dimethyl silicone oil is applied to the surface of the external additive as a hydrophobic treatment of the external additive, when the electrostatic latent image is developed, the external additive applied on the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 together with the toner is also charged with the charging device 21; It is applied to the surface of 22, 23, 24, so that the above-mentioned dimethyl silicone oil can always be supplied to the surface of the charging device 21, 22, 23, 24, that is, the surface of the rotating tube 210. Therefore, it is possible to continuously prevent the application of toner to the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 and the occurrence of the filming phenomenon without any maintenance.

한편, 필르밍 현상의 발생은 토너에 작용하는 전단 응력의 크기에 밀접하게관련되어 있으며, 따라서 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)에 대한 대전 장치(21, 22, 23, 24)의 접촉암력을 감소시켜서 필르밍 현상의 발생을 방지하는 것은 매우 중요하다. 따라서, 본 실시예에 따른 대전 장치(21, 22, 23, 24)에서는, Asker-F 스케일로 50도 이하의 경도를 갖는 물질을 탄성체(212)로서 사용하여 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)에 대하여 회전 튜브(210)를 누르게 한다. 구체적으로는, Asker-F 스케일로 30도 이하의 경도를 갖는 발포 폴리에스테르를 사용한다. 전기 도전성을 제공하기만 하면 어떤 것이라도 탄성체(212)로서 사용할 수 있다. 발포체는 전술한 경도가 각 셀의 크기와 수를 조정함으로써 용이하게 얻어질 수 있게 한다.On the other hand, the occurrence of the filming phenomenon is closely related to the magnitude of the shear stress acting on the toner, and thus the contact of the charging devices 21, 22, 23, 24 to the photosensitive drums 11, 12, 13, 14 It is very important to reduce the force of the arm to prevent the occurrence of blooming phenomenon. Therefore, in the charging apparatuses 21, 22, 23, 24 according to the present embodiment, the photosensitive drums 11, 12, 13, Press the rotary tube 210 with respect to 14). Specifically, expanded polyester having a hardness of 30 degrees or less on the Asker-F scale is used. Anything may be used as the elastic body 212 as long as it provides electrical conductivity. The foam allows the hardness described above to be easily obtained by adjusting the size and number of each cell.

부수적으로, 고분시 게이키사(KOBUNSHI KEIKI CO., LTD)에 의해 제조된 경도 시험장치에 의해 경도를 Asker-F 스케일로 측정할 수 있다.Incidentally, the hardness can be measured on an Asker-F scale by a hardness tester manufactured by KOBUNSHI KEIKI CO., LTD.

필르밍 현상의 발생에 대한 탄성체(212)의 경도의 영향을 검사하기 위하여, 본 발명자들은 탄성체(212)의 경도를 다양한 값으로 변화시키면서 감광체 드럼 상의 필르밍 현상의 발생 상태와 그 때에 형성된 각 컬러 화상의 화상 품질을 평가하였다. 실험 조건으로서, 10℃의 온도와 15%RH의 습도 환경에서, 전술한 프린터로 2000장의 기록 시트를 연속 인쇄하여 각 기록 시트 상에 90%의 화상 커버리지를 갖는 벨트 모양 솔리드 화상을 형성하였다. 이 조건은 전술한 프린터가 현상의 발생을 정확하게 이해하고 고신뢰성의 구조와 조성을 찾는데 정상적으로 사용되는 조건에 비하여 극히 심각한 조건이다. 회전 튜브의 막 두께를 45㎛로 고정하였고, 탄성층의 경도를 Asker-F 스케일로 90도, 70도, 50도, 40도 및 30도의 5종류로 변화시켜서 실험을 행하였다. 이하의 표 3은 그 실험 결과를 나타낸다.In order to examine the influence of the hardness of the elastic body 212 on the occurrence of the blooming phenomenon, the present inventors vary the hardness of the elastic body 212 to various values while the occurrence state of the blooming phenomenon on the photosensitive drum and each color formed at that time The image quality of the image was evaluated. As experimental conditions, in a temperature environment of 10 ° C. and a humidity of 15% RH, 2000 recording sheets were continuously printed with the above-described printer to form a belt-shaped solid image having 90% image coverage on each recording sheet. This condition is extremely serious compared to the condition in which the above-described printer is normally used to accurately understand the occurrence of phenomena and find a high reliability structure and composition. The film thickness of the rotating tube was fixed at 45 µm and the hardness of the elastic layer was changed to five types of 90 degrees, 70 degrees, 50 degrees, 40 degrees and 30 degrees on an Asker-F scale. Table 3 below shows the experimental results.

[표 3]TABLE 3

그 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성체(212)의 경도가 Asker-F 스케일로 50도 이하이면, 토너의 고착으로 인하여 감광체 드럼 상에 부분적으로 엷은 안개가 발생하고, 형성된 컬러 화상의 화상 품질에는 아무 문제가 없었다. 경도가 Asker-F 스케일로 40도 이하이면, 감광체 드럼 상에는 어떠한 필르밍 현상도 감지되지 않았고 감광체 드럼의 표면이 양호한 상태로 유지될 수 있다. 그 결과에 의하면, 탄성체(212)의 경도가 Asker-F 스케일로 50도 이하인 것이 바람직하며, 필르밍 현상을 완전히 배제시킨다는 관점에서는, 그 경도는 40도 이하인 것이 바람직하다.As can be seen from the result, when the hardness of the elastic member 212 is 50 degrees or less on an Asker-F scale, a light fog partially occurs on the photosensitive drum due to sticking of the toner, resulting in image quality of the formed color image. There was no problem. If the hardness is 40 degrees or less on an Asker-F scale, no peeling phenomenon has been detected on the photosensitive drum and the surface of the photosensitive drum can be kept in good condition. According to the result, it is preferable that the hardness of the elastic body 212 is 50 degrees or less in Asker-F scale, and it is preferable that the hardness is 40 degrees or less from a viewpoint of completely eliminating the filming phenomenon.

그러한 탄성체(212)는 극히 연질이며, 탄성체(212)로서 발포체를 사용하여 전술한 경도를 제공하기 위하여, 발포체 내의 각 셀을 크게 설정할 필요가 있게 된다. 따라서, 회전 튜브(210)가 극히 얇으면, 셀이 존재하는 부분에 대응하는 오목부 및 볼록부가 튜브(210)의 표면에 생기며, 막 표면의 평탄성이 전술한 바와 같이 향상되면, 그것은 쓸모가 없어진다.Such an elastic body 212 is extremely soft, and in order to provide the above-mentioned hardness using the foam as the elastic body 212, it is necessary to set each cell in the foam large. Thus, if the rotating tube 210 is extremely thin, the concave and convex portions corresponding to the portions where the cells exist are formed on the surface of the tube 210, and if the flatness of the film surface is improved as described above, it becomes useless. .

필르밍 현상의 발생에 대한 회전 튜브의 구께의 영향을 검사하기 위하여, 본 발명자들은 회전 튜브의 두께를 다양한 값으로 변화시키면서 감광체 드럼 상에서의 필르밍 현상의 발생 상태와 그 때에 형성된 각 컬러 화상의 화상 품질을 평가하였다. 실험 조건은 전술한 탄성부재의 경도 실험과 동일하다. 탄성부재의 경도를 Asker-F 스케일로 40도로 고정하였고, 회전 튜브의 두께를 35㎛, 45㎛, 55㎛, 100㎛ 및 150㎛의 5종류로 변화시키면서 실험을 행하였다. 이하의 표 3은 이 실험의 결과를 나타낸다.In order to examine the influence of the spherical tube's spherence on the occurrence of the blooming phenomenon, the present inventors changed the thickness of the rotating tube to various values while the occurrence state of the blooming phenomenon on the photosensitive drum and the image of each color image formed at that time The quality was evaluated. Experimental conditions are the same as the hardness test of the elastic member described above. The hardness of the elastic member was fixed at 40 degrees on an Asker-F scale, and the experiment was carried out while changing the thickness of the rotating tube into five types of 35 μm, 45 μm, 55 μm, 100 μm, and 150 μm. Table 3 below shows the results of this experiment.

그 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 회전 튜브(210)의 두께가 35㎛인 경우, 줄무늬 모양의 필르밍 현상이 감광체 드럼의 표면 상에서 감지되었고, 또한 형성된 기록 화상에 농도의 불균일이 발생하였다. 스폿(spot) 모양의 화질 결함도 감지되었고, 이물질이 닙(nip)부분에 포획됨에 따라 회전 튜브가 변형하게 되고,그 변형에 의하여 감광체 드럼의 대전 불량이 발생할 수 있음이 예측되었다. 한편, 회전 튜브(210)의 두께가 150㎛인 경우, 감광체 드럼의 표면 상에서 줄무늬 모양의 필르밍 현상이 여전히 감지되었고, 형성된 기록 화상에서는 또한 농도의 불균일이 발생하였다. 감광체 드럼의 대전의 균일성도 또한 손상되었고, 감광체 드럼의 대전의 불균일에 의해 야기된 것으로 보이는 농도의 불균일이 기록 화상에서 발생하였다. 그 결과, 회전 튜브(210)의 두께의 적당한 값이 상한 및 하한을 가지며, 막 두께가 45㎛ 내지 100㎛의 범위에 있다면, 양호한 기록 화상을 형성할 수 있으면서 필르밍 현상의 발생을 억제할 수 있다.As can be seen from the result, when the thickness of the rotating tube 210 was 35 mu m, a stripe-like blooming phenomenon was detected on the surface of the photosensitive drum, and a variation in density occurred in the formed recording image. Spot-like image quality defects were also detected, and as the foreign material was captured in the nip, the rotating tube was deformed, and it was predicted that the charging failure of the photosensitive drum could be caused by the deformation. On the other hand, when the thickness of the rotating tube 210 was 150 µm, a stripe-like blooming phenomenon was still detected on the surface of the photoconductor drum, and density irregularities also occurred in the formed recording image. The uniformity of charging of the photoconductor drum was also impaired, and a nonuniformity of concentration that appeared to be caused by the nonuniformity of the charging of the photoconductor drum occurred in the recorded image. As a result, if a suitable value of the thickness of the rotating tube 210 has an upper limit and a lower limit, and the film thickness is in the range of 45 µm to 100 µm, it is possible to form a good recording image while suppressing the occurrence of the filming phenomenon. have.

따라서, 감광체 드럼(11, 12, 13, 14)과 접촉하는 회전 튜브(210)의 표면 상태를 적절하게 제어함으로써, 대전 장치(21, 22, 23, 24)에 대한 토너의 부착 및 필르밍 현상의 발생은 가능한 한 감소될 수 있다.Therefore, by appropriately controlling the surface state of the rotating tube 210 in contact with the photosensitive drums 11, 12, 13, 14, the toner adheres to the charging devices 21, 22, 23, 24 and peeling phenomenon. The occurrence of can be reduced as much as possible.

도 1에 나타낸 풀컬러(full-color) 프린터는 각 컬러의 감광체 드럼에 클리너(cleaner)를 설치하지 않은 소위 클리너리스(cleanerless) 구조를 채용한다. 전술한 실시예뿐만 아니라, 본 발명에 따른 대전 장치는 또한, 클리닝 블레이드(cleaning blade)나 클리닝 브러시(cleaning brush)와 같은 클리너가 감광체 드럼에 설치되더라도, 필르밍 현상의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.The full-color printer shown in Fig. 1 adopts a so-called cleanerless structure in which no cleaner is installed in the photosensitive drum of each color. In addition to the above embodiments, the charging apparatus according to the present invention can also effectively prevent the occurrence of peeling phenomenon even when a cleaner such as a cleaning blade or a cleaning brush is installed in the photosensitive drum. .

전술한 바와 같이, 본 발명의 대전 장치와 이 대전 장치를 사용하는 화상 형성 장치에 따르면, 화상 담지체의 원주 속도(V1)에 대한 대전 장치의 회전 튜브의 원주 속도(V2)의 비가 1.01<(V2/V1)≤1.10로 설정되기 때문에, 화상 담지체 상에부착된 토너, 캐리어 등의 이물질이 대전 장치로 전사되는 것을 가능한 한 방지하여 화상 담지체의 표면을 장기간에 걸쳐 안정하게 대전할 수 있게 된다.As described above, according to the charging device of the present invention and the image forming apparatus using the charging device, the ratio of the circumferential speed V2 of the rotating tube of the charging device to the circumferential speed V1 of the image bearing member is 1.01 <( V2 / V1)? 1.10, so that foreign matter such as toner, carrier, and the like adhered on the image carrier can be prevented from being transferred to the charging device as much as possible, so that the surface of the image carrier can be stably charged for a long time. do.

또한, 본 발명의 대전 장치 및 이 대전 장치를 사용하는 화상 형성 장치에 의하면, 대전 장치의 회전체의 표면 거칠기가 Rz이고 오목부와 볼록부 사이의 평균 간격이 Sm인 경우, Rz/Sm의 값이 1 ×10^-2이하이면, 화상 담지체 상에 부착된 토너, 캐리어 등의 이물질이 대전 장치로 전사되기 어려워지고, 따라서 대전 장치와 화상 담지체에 대한 토너의 필르밍 현상의 발생이 방지되어 화상 담지체의 표면을 장기간에 걸쳐 안정하게 대전할 수 있게 된다.Further, according to the charging apparatus of the present invention and the image forming apparatus using the charging apparatus, when the surface roughness of the rotating body of the charging apparatus is Rz and the average interval between the concave portion and the convex portion is Sm, the value of Rz / Sm If it is 1 × 10 ⁻² or less, foreign matters such as toner and carrier attached on the image bearing member are less likely to be transferred to the charging device, thus preventing the occurrence of peeling phenomenon of the toner to the charging device and the image carrier. The surface of the image bearing member can be charged stably over a long period of time.

Claims

A charging device for uniformly charging the surface of an image receptor,

A cylindrical conduit tube in contact with the image receptor in which the toner image is formed, and to which a predetermined charging bias is applied;

A drive suitable for driving the rotating tube at a predetermined peripheral speed

Including,

1.01 <(V2 / V1) ≤ 1.10

Wherein V1 is the peripheral speed of the burn receptor, V2 is the peripheral speed of the rotating tube

The charging device that satisfies the relationship.

The method of claim 1,

An axis core member penetrating the rotating tube;

An elastic body disposed around the shaft core member and attached to an inner circumferential surface of the rotating tube to press the rotating tube against the image receptor;

Including,

And the drive unit drives the rotating tube through the shaft core member and the elastic body.

Burn receptors,

A charging device for uniformly charging the surface of the image receptor;

A recording portion for forming an electrostatic latent image corresponding to the image information on the surface of the image receptor;

A developing unit for developing the correction latent image with toner,

Transfer section for transferring the toner image developed by this developing device from the image receptor to the image receptor

Including,

The charging device includes a cylindrical conduit tube in contact with an image receptor on which a toner image is formed and to which a predetermined charging bias is applied, and a driving unit suitable for driving the rotating tube at a predetermined peripheral speed,

1.01 <(V2 / V1) ≤ 1.10

An image forming apparatus that satisfies the relationship.

The method of claim 3, wherein

The charging device further includes a shaft core member penetrating the rotating tube, and an elastic body disposed around the shaft core member and attached to an inner circumferential surface of the rotating tube to press the rotating tube against the image receptor,

And the driving portion drives the rotating tube through the shaft core member and the elastic body.

A charging device that rotates while being in contact with an image receptor on which a toner image is formed, and uniformly charges the surface of the image receptor,

A cylindrical rotating body in contact with the image receptor, to which a predetermined charging bias is applied;

Shaft core member penetrating this rotating body

Including,

Rz / Sm ≤ 1 × 10 ^-2

Where Rz (µm) is the surface roughness of the rotor, and Sm (µm) is the average spacing between the concave and convex sections.

The charging device that satisfies the relationship.

A cylindrical rotating tube in contact with the image receptor and to which a predetermined charging bias is applied;

An axial core member penetrating the rotary tube,

An elastic body disposed around the shaft core member to press the rotating tube against the image receptor

Including,

Rz / Sm ≤ 1 × 10 ^-2

Where Rz (µm) is the surface roughness of the rotating tube, and Sm (µm) is the average spacing between the concave and convex sections.

The charging device that satisfies the relationship.

The method of claim 6,

The elastic body is a charging device having a hardness of Asker-F (50) 50 °.

The method of claim 7, wherein

The rotating tube is adhesively fixed to the elastic body,

And the shaft core member is driven to rotate the rotating tube having a peripheral speed difference with the surface of the image receptor.

The method of claim 6,

A charging device in which a low surface energy material is applied to the surface of the rotating tube.

The method of claim 9,

The low surface energy material is an amine modified silicone oil,

The rotating tube is formed of a resin material.

Burn receptors,

A charging device for uniformly charging the surface of the image receptor;

A developing unit for developing the correction latent image with toner,

Including,

The charging device includes a cylindrical rotating body in contact with the image receptor and applied with a predetermined charging bias, and a shaft core member penetrating the rotating body,

Rz / Sm ≤ 1 × 10 ^-2

An image forming apparatus that satisfies the relationship.

The method of claim 11,

The toner comprises a silicone oil treated external additive,

And an external additive attached to the image receptor with the phenomenon of the electrostatic latent image is allowed to reach the charging device with the rotation of the image receptor.